Ознайомлення з принципом термочутливих зондів анемометрів
Основний принцип анемометра полягає в тому, щоб помістити тонкий металевий дріт у рідину та нагріти дріт електричним струмом, щоб зробити його температуру вищою за температуру рідини. Тому металевий дротяний анемометр називають «гарячим дротом». Коли рідина протікає крізь металевий дріт у вертикальному напрямку, вона відбирає від дроту частину тепла, що призводить до зниження температури дроту. Відповідно до теорії теплообміну з вимушеною конвекцією можна вивести, що існує залежність між теплом, що розсіюється гарячим дротом Q, і швидкістю v рідини. Стандартний термозонд складається з двох кронштейнів, натягнутих коротким і тонким металевим дротом. Металеві дроти зазвичай виготовляються з металів з високою температурою плавлення та хорошою пластичністю, таких як платина, родій і вольфрам. Зазвичай використовується діаметр дроту 5 мкм. довжина 2 мм; Маленький діаметр зонда становить лише 1 мкм. Довжина становить 0,2 мм.
Відповідно до різних цілей зонд з гарячим дротом також може бути зроблений у вигляді подвійного дроту, потрійного дроту, косого дроту, V-подібної форми, X-подібної форми тощо. Щоб підвищити міцність, іноді замість металевого дроту використовується металева плівка, і тонку металеву плівку зазвичай напилюють на теплоізольовану підкладку, що називається зондом із гарячою плівкою, як показано на малюнку 2.2. Зонд з гарячим дротом необхідно відкалібрувати перед використанням. Статичне калібрування проводиться в спеціалізованій стандартній аеродинамічній трубі, вимірюючи співвідношення між швидкістю потоку та вихідною напругою та малюючи стандартну криву; Динамічне калібрування виконується у відомому пульсуючому полі потоку або шляхом додавання пульсуючого електричного сигналу до нагрівального контуру анемометра для перевірки частотної характеристики анемометра з гарячим дротом. Якщо частотна характеристика погана, для її покращення можна використати відповідні схеми компенсації.
Діапазон вимірювання швидкості потоку від {{0}} до 100 м/с можна розділити на три частини: низька швидкість: від 0 до 5 м/с; Середня швидкість: від 5 до 40 м/с; Висока швидкість: від 40 до 100 м/с. Термочутливий зонд анемометра використовується для вимірювань від 0 до 5 м/с; Поворотний зонд анемометра ідеально підходить для вимірювання швидкості потоку в діапазоні від 5 до 40 м/с; Використовуючи трубку Піто, можна отримати результати в діапазоні високих швидкостей. Додатковим стандартом для правильного вибору датчика витрати анемометра є температура, яка зазвичай використовується термодатчиком анемометра при температурах приблизно плюс -70C. Зонд ротора спеціально розробленого анемометра може досягати 350C. Трубки Піто використовують для температур вище плюс 350С.
Термочутливий щуп анемометра
Принцип роботи термочутливого зонда анемометра заснований на холодному ударному потоці повітря, що відводить тепло на термоелемент. За допомогою регулюючого перемикача температура підтримується постійною, а регулюючий струм пропорційний витраті. При використанні термочутливого зонда в умовах турбулентності потік повітря з усіх боків одночасно впливає на термоелемент, що може вплинути на точність результатів вимірювань. Під час вимірювання в умовах турбулентності показання датчика швидкості потоку термоанемометра часто вищі, ніж показання ротаційного зонда. Зазначені вище явища можна спостерігати під час вимірювання трубопроводу. Згідно з різними конструкціями для управління турбулентністю трубопроводу, вона може відбуватися навіть на низьких швидкостях. Тому вимірювання анемометром слід проводити на прямій ділянці трубопроводу. Початкова точка прямої ділянки має бути щонайменше в 10 разів перед точкою вимірювання × D (D=діаметр трубопроводу, у см); Кінцева точка має бути принаймні 4 після точки вимірювання × Місце D. Поперечний переріз рідини не повинен мати жодних перешкод. (краї, виступи, предмети тощо)
Принцип роботи поворотного щупа анемометра заснований на перетворенні обертання в електричний сигнал. Спочатку він проходить через датчик наближення, щоб «підрахувати» обертання поворотного колеса та створити серію імпульсів. Потім він перетворюється та обробляється детектором для отримання значення швидкості. Зонд анемометра великого діаметру (60 мм, 100 мм) підходить для вимірювання турбулентності при середніх і малих витратах (наприклад, на виходах з трубопроводів). Зонд малого калібру анемометра більше підходить для вимірювання повітряного потоку з площею поперечного перерізу, що в 100 разів перевищує площу досліджувальної головки.
